高考綜合復(fù)習(xí)高考物理練案練案2第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律一、選擇題(本題共9小題，15題為單選，69題為多選)1(2021湖南師大附中月考)高鐵線上運(yùn)行的動(dòng)車，是一種新型高速列車，其正常運(yùn)行速度為360 km/h，每節(jié)車廂長(zhǎng)為L(zhǎng)25 m?，F(xiàn)為探究動(dòng)車進(jìn)站時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況，如果相鄰車廂交接處各安裝一個(gè)激光燈，在站臺(tái)邊的某位置安裝一個(gè)光電計(jì)時(shí)器，若動(dòng)車進(jìn)站時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，第5次激光燈到達(dá)計(jì)時(shí)器的動(dòng)車速度剛好為零，且連續(xù)5次激光燈通過計(jì)時(shí)器記錄的總時(shí)間為4 s，則(A)A動(dòng)車上第一個(gè)激光燈通過光電計(jì)時(shí)器時(shí)的速度約為50 m/sB動(dòng)車停止運(yùn)動(dòng)前兩激光燈計(jì)時(shí)的時(shí)間間隔為5 sC動(dòng)車勻減速進(jìn)站的加速度大小為10.0 m/s2D動(dòng)車從正常運(yùn)行速度減速到靜止所需的時(shí)間約為20 s解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。由于連續(xù)5次計(jì)時(shí)，動(dòng)車通過了4節(jié)車廂，且剛好減速到速度為零，故可等效為反方向的從靜止開始的勻加速運(yùn)動(dòng)，故有4Lat2，則a m/s212.5 m/s2，第一個(gè)激光燈通過計(jì)時(shí)器時(shí)的速度為vat12.54 m/s50 m/s，動(dòng)車停止運(yùn)動(dòng)前兩激光燈計(jì)時(shí)的時(shí)間間隔由Lat2，解得t s2 s，動(dòng)車從正常運(yùn)行速度減速到靜止所需的時(shí)間為tm s8 s，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2(2021遼寧沈陽(yáng)二中月考)一個(gè)物體做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，比較該物體在減速運(yùn)動(dòng)的倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(D)A經(jīng)歷的時(shí)間之比是123B平均速度之比是321C平均速度之比是1(1)()D平均速度之比是()(1)1解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的應(yīng)用。將物體所做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)看成反方向初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，物體在倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m位移內(nèi)所經(jīng)歷的時(shí)間之比是()(1)1，A錯(cuò)誤；由平均速度公式，已知x都是1 m，可得平均速度之比是()(1)1，B、C錯(cuò)誤，D正確。3(2021江蘇泰州中學(xué)期末)在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖如圖所示，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差可以測(cè)出被測(cè)物體的速度；某時(shí)刻測(cè)速儀發(fā)出超聲波，同時(shí)汽車在離測(cè)速儀358 m處開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)測(cè)速儀接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)，汽車在離測(cè)速儀334 m處恰好停下，已知聲速為340 m/s，則汽車在這24 m位移內(nèi)的平均速度為(C)A5 m/sB10 m/sC12 m/sD24 m/s解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，逆向看就是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，汽車在與超聲波相遇前、后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，則根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，兩段相同時(shí)間內(nèi)的位移之比為31，則可知在與超聲波相遇時(shí)汽車前進(jìn)的距離為24 m18 m，故超聲波與汽車相遇時(shí)超聲波前進(jìn)的距離為s(35818) m340 m，可知汽車在這24 m位移內(nèi)的時(shí)間為t22 s2 s，汽車的平均速度為 m/s12 m/s，故C正確。4(2020河南鄭州期中)一個(gè)物體由靜止開始以加速度大小為a1做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t改為做加速度大小為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過時(shí)間t物體回到初始位置，則兩個(gè)加速度大小之比為(B)ABCD解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。根據(jù)題意可知，物體在第一個(gè)時(shí)間t內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第二個(gè)時(shí)間t內(nèi)先做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零，然后反向加速，取初始速度方向?yàn)檎较?，?duì)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段，則有xa1t2，xa1tt(a2)t2，聯(lián)立解得，B正確。5不計(jì)空氣阻力，以一定的初速度豎直上拋一物體，物體從拋出至回到拋出點(diǎn)的時(shí)間為t，現(xiàn)在物體上升的最大高度的一半處設(shè)置一聲擋板，物體撞擊擋板前、后的速度大小相等、方向相反，撞擊所需時(shí)間不計(jì)，則這種情況下物體上升和下降的總時(shí)間約為(C)A0.5tB0.4tC0.3tD0.2t解析本題考查豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物體從拋出至回到拋出點(diǎn)的時(shí)間為t，則2v0gt，物體上升到最大高度的一半處時(shí)，速度為v，則用時(shí)t1；物體撞擊擋板前、后的速度大小相等、方向相反，撞擊所需時(shí)間不計(jì)，則下降的時(shí)間與上升的時(shí)間相同，即t2t1，則這種情況下物體上升和下降的總時(shí)間t2t10.3t，C正確。6伽利略為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，利用斜面做了上百次實(shí)驗(yàn)。如圖所示，讓小球從光滑斜面上的不同位置自由滾下，測(cè)出小球從不同起點(diǎn)滾動(dòng)到斜面底端的位移s以及所用的時(shí)間t。若比值為定值，小球的運(yùn)動(dòng)即為勻變速運(yùn)動(dòng)。下列敘述不符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是(ACD)A當(dāng)時(shí)采用斜面做實(shí)驗(yàn)，是為了便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B小球從同一傾角斜面上的不同位置滾下，比值有較大差異C改變斜面傾角，發(fā)現(xiàn)對(duì)于每一個(gè)特定傾角的斜面，小球從不同位置滾下，比值保持不變D將小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論合理外推至當(dāng)斜面傾角為90時(shí)，比值也將保持不變，因此可認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)解析本題考查對(duì)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的理解。在伽利略時(shí)代，沒有先進(jìn)的計(jì)時(shí)儀器，因此伽利略讓小球從斜面上滾下來(lái)用來(lái)“沖淡”重力，目的是便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故A正確；在伽利略時(shí)代，技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，無(wú)法直接測(cè)定瞬時(shí)速度，所以不可能直接得到速度的變化規(guī)律，但是伽利略通過數(shù)學(xué)運(yùn)算得出結(jié)論：如果物體的初速度為零，而且s與t的平方成正比，則v與t成正比，則對(duì)于每一個(gè)特定傾角的斜面，小球從不同位置滾下加速度不變，比值保持不變，故B錯(cuò)誤，C正確；將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理“外推”至當(dāng)斜面傾角為90時(shí)，比值也將保持不變，說明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。7(2020江蘇如皋中學(xué)檢測(cè))如圖所示，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A、B、C、D為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的四點(diǎn)，測(cè)得AB2 m，BC3 m，且物體通過AB、BC、CD所用的時(shí)間均為0.2 s，則下列說法正確的是(BC)A物體的加速度為20 m/s2B物體的加速度為25 m/s2CCD4 mDCD5 m解析本題考查公式xat2的應(yīng)用。由xat2可得，物體的加速度大小為a m/s225 m/s2，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)xCDxBCxBCxAB1 m，可知xCD3 m1 m4 m，故C正確，D錯(cuò)誤。8(2021四川三臺(tái)中學(xué)模擬)一名宇航員在某一未知星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)質(zhì)量為2 kg的小球從足夠高的某處自由下落，測(cè)得在第5 s內(nèi)的位移是18 m，則(BD)A該星球表面的重力加速度大小是10 m/s2B該星球表面的重力加速度大小為4 m/s2C物體在第5 s內(nèi)的平均速度大小為3.6 m/sD物體在第5 s內(nèi)的平均速度大小為18 m/s解析本題借助宇宙與航天的背景考查自由落體運(yùn)動(dòng)。設(shè)該星球表面的重力加速度為g，則根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，物體在第5 s內(nèi)的位移可表示為g(5 s)2g(4 s)218 m，解得g4 m/s2，根據(jù)平均速度的定義，該物體在第5 s內(nèi)的平均速度大小為 m/s18 m/s，故B、D正確。9(2021百校聯(lián)盟聯(lián)考)將一個(gè)小球豎直向上拋出，碰到高處的天花板后反彈，并豎直向下運(yùn)動(dòng)回到拋出點(diǎn)，若反彈的速度大小是碰撞前速度大小的，小球上升的時(shí)間為1 s，下落的時(shí)間為1.2 s，重力加速度取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力和小球與天花板的碰撞時(shí)間，則下列說法正確的是(AC)A小球與天花板碰撞前的速度大小為10 m/sB小球與天花板碰撞前的速度大小為8 m/sC拋出點(diǎn)到天花板的高度為15 mD拋出點(diǎn)到天花板的高度為13 m解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。設(shè)小球與天花板碰撞前的速度大小為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得vt1gtvt2gt，解得v10 m/s，拋出點(diǎn)到天花板的高度為hvt1gt15 m，故A、C正確。二、非選擇題10為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1(s1s0)處分別放置一個(gè)擋板和一面小旗，如圖所示。訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1。重力加速度大小為g。求：(1)冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度。答案(1)(2)a2解析(1)設(shè)冰球的質(zhì)量為m，冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，由動(dòng)能定理得mgs0mvmv解得(2)冰球到達(dá)擋板時(shí)，滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員中，剛好到達(dá)小旗處的運(yùn)動(dòng)員的加速度最小。設(shè)這種情況下，冰球和運(yùn)動(dòng)員的加速度大小分別為a1和a2，所用的時(shí)間為t。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得vv2a1s0v0v1a1ts1a2t2聯(lián)立式得a2。11(2021河北衡水期末)已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)。A、B間的距離為l1，B、C間的距離為l2，一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過AB段與BC段所用的時(shí)間相等。求O與A的距離。答案解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。設(shè)物體的加速度為a，到達(dá)B點(diǎn)的速度為v0，通過AB段和BC段所用的時(shí)間為t，則BC段為初速度為v0的勻加速運(yùn)動(dòng)，則有l(wèi)2v0tat2，AB段可逆向認(rèn)為是初速度為v0的勻減速運(yùn)動(dòng)，則有l(wèi)1v0tat2，設(shè)O與A的距離為l，則有l(wèi)1l，聯(lián)立解得l。12(2020湖南懷化期中)道路交通法規(guī)規(guī)定：黃燈亮?xí)r車頭已越過停車線的車輛可以繼續(xù)行駛，車頭未越過停車線的若繼續(xù)行駛則視為闖黃燈，則屬于交通違章行為。我國(guó)一般城市路口紅燈變亮之前綠燈和黃燈各有3 s的閃爍時(shí)間。國(guó)家汽車檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)汽車制動(dòng)初速度與剎車距離的規(guī)定是這樣的：小客車在制動(dòng)初速度為14 m/s的情況下，制動(dòng)距離不得大于20 m。(1)若要確保小客車在3 s內(nèi)停下來(lái)，小客車剎車前的行駛速度不能超過多少？(2)某小客車正以v08 m/s的速度駛向路口，綠燈開始閃時(shí)車頭距離停車線s28 m，小客車至少以多大的加速度勻加速行駛才能在黃燈點(diǎn)亮前越過停車線？(已知駕駛員從眼睛看到閃爍到腳下采取動(dòng)作再到小客車有速度變化的反應(yīng)總時(shí)間是1.0 s)答案(1)14.7 m/s(2)2 m/s2解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。(1)設(shè)小客車剎車時(shí)的最大加速度為a，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v22ax，解得a m/s24.9 m/s2，可知為確保小客車在3 s內(nèi)停下來(lái)，小客車剎車前行駛的最大速度為vmat4.93 m/s14.7 m/s。(2)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)小客車勻速行駛的距離x1v0t181 m8 m，要使小客車在黃燈點(diǎn)亮前越過停車線，則小客車在接下來(lái)的t22 s內(nèi)勻加速行駛的最小距離x2sx120 m，此時(shí)小客車加速度最小，設(shè)為a，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得x2v0t2at，解得a2 m/s2。如何知道高考物理題中的隱含條件1、熟練掌握概念和規(guī)律物理概念和規(guī)律是